PWM saulės baterijų įkroviklio grandinė

Ši paprasta, patobulinta 5 V nulinio kritimo PWM saulės baterijų įkroviklio grandinė gali būti naudojama kartu su bet kuria saulės baterija, norint greitai įkrauti mobiliuosius telefonus ar mobiliojo telefono baterijas. Iš esmės grandinė gali įkrauti bet kokią bateriją, tiek ličio joną, tiek švino rūgštį. kurie gali būti 5 V diapazone.

Naudojant TL494 „Buck Converter“

Dizainas pagrįstas SMPS „buck converter“ topologija, naudojant „IC TL 494“ (tapau dideliu šios IC gerbėju). Ačiū „Texas Instruments“ kad suteikėte mums šį nuostabų IC.

Galite sužinoti daugiau apie šį lustą iš šio įrašo, kuriame paaiškinta visą IC TL494 duomenų lapą

Grandinės schema

Mes žinome, kad 5 V saulės įkroviklio grandinę galima lengvai sukurti naudojant linijinius IC, tokius kaip LM 317 arba LM 338, daugiau informacijos apie tai galite rasti perskaitę šiuos straipsnius:

Paprasta saulės įkroviklio grandinė

Paprasta srove valdoma įkroviklio grandinė

Tačiau didžiausias šių trūkumas linijiniai akumuliatorių įkrovikliai yra šilumos emisija per jų kūną arba išsisklaidžius korpusui, dėl kurio eikvojama brangi jėga. Dėl šios problemos šie IC negali sukurti nulinės kritimo įtampos išėjimo apkrovai ir visada reikalauja bent 3 V didesnių įėjimų nei nurodyti išėjimai.

Čia paaiškinta 5 V įkroviklio grandinė yra visiškai laisva nuo visų šių problemų. Sužinokime, kaip efektyviai dirbti iš siūlomos grandinės.

Remiantis aukščiau pateikta 5 V PWM saulės baterijų įkroviklio grandine, IC TL494 sudaro visos programos esmę.

IC yra specializuotas PWM procesoriaus IC, kuris čia naudojamas valdyti „buck“ keitiklio pakopą, atsakingą už aukštos įėjimo įtampos pavertimą pageidaujama žemesnio lygio išvestimi.

Grandinės įvestis gali būti nuo 10 iki 40 V, o tai tampa idealiu saulės kolektorių diapazonu.

Pagrindines IC savybes sudaro:

Tikslios PWM išvesties generavimas

Norint sukurti tikslius PWM, IC apima tikslią 5 V nuorodą, padarytą naudojant bandgap koncepciją, kuri daro jį termiškai atspariu. Ši 5 V atskaita, pasiekta IC kaištyje Nr. 14, tampa bazine visų įtampų, susijusių su IC ir atsakingomis už PWM apdorojimą, įtampa.

IC susideda iš poros išėjimų, kurie gali būti sukonfigūruoti taip, kad svyruotų pakaitomis totemo polių konfigūracijoje, arba abu tuo pačiu metu, kaip vieno galo svyruojanti išvestis. Pirmoji parinktis tinka naudoti „push-pull“ tipo programoms, tokioms kaip keitikliai ir pan.

Tačiau šioje programoje vienkartinė virpesių išvestis tampa palankesnė ir tai pasiekiama įžeminant IC kaištį Nr. 13, o norint pasiekti stūmimo traukos išvesties kaištį Nr. 13, jis gali būti prijungtas prie kaiščio Nr. 14, mes tai aptarėme mūsų ankstesnis straipsnis jau.

IC išvestys yra labai naudingos ir įdomiai sukurtos viduje. Išėjimai nutraukiami per du tranzistorius IC viduje. Šie tranzistoriai yra išdėstyti atviru spinduoliu / kolektoriumi per pin9 / 10 ir kaiščius 8/11.

Taikant programas, kurioms reikalingas teigiamas išėjimas, spindulius galima naudoti kaip išėjimus, kuriuos galima gauti iš kaiščių9 / 10. Tokioms programoms paprastai NPN BJT arba „Nmosfet“ būtų sukonfigūruotas taip, kad priimtų teigiamą dažnį IC pin9 / 10.

Šioje konstrukcijoje, kadangi PNP yra naudojamas su IC išėjimais, neigiama grimzdimo įtampa tampa tinkamu pasirinkimu, todėl vietoj pin9 / 10 mes susiejome pin8 / 11 su išėjimo pakopa, susidedančia iš hibridinės PNP / NPN stadijos. Šie išėjimai užtikrina pakankamą panardinimo srovę išėjimo pakopos įjungimui ir didelės srovės kaupiklio keitiklio konfigūracijai valdyti.

PWM valdymas

PWM įgyvendinimas, kuris tampa esminiu grandinės aspektu, pasiekiamas per vidinį IC klaidų stiprintuvą per jo neinvertuojantį įvesties kaištį Nr. 1 paduodant grįžtamojo ryšio signalo pavyzdį.

Ši PWM įvestis gali būti matoma sujungta su „buck“ keitiklio išvestimi per potencialų daliklį R8 / R9, ir ši grįžtamojo ryšio linija į IC pateikia reikiamus duomenis, kad IC galėtų generuoti valdomus PWM išėjimuose, kad išėjimo įtampą nuolat palaikykite 5 V įtampa.

Kitą išėjimo įtampą galima nustatyti paprasčiausiai pakeičiant R8 / R9 reikšmes, atsižvelgiant į jų poreikius.

Dabartinis valdymas

IC yra du klaidų stiprintuvai, nustatyti viduje, kad būtų galima valdyti PWM, reaguojant į išorinius grįžtamojo ryšio signalus. Vienas iš klaidų stiprintuvų naudojamas 5V išėjimams valdyti, kaip aptarta aukščiau, antrasis klaidų stiprintuvas naudojamas išvesties srovei valdyti.

R13 sudaro dabartinį jutiklinį rezistorių, jame sukurtas potencialas yra tiekiamas į vieną iš antrojo klaidų stiprintuvo įvesties kaiščio Nr. 16, kurį palygina nuoroda prie kaiščio Nr. 15, nustatyto kitame opampo įėjime.

Siūlomame projekte jis yra nustatytas 10amp per R1 / R2, o tai reiškia, kad jei išėjimo srovė turi tendenciją padidėti virš 10ampų, galima tikėtis, kad kaištis16 bus didesnis nei etaloninis kaištis15, pradėdamas reikiamą PWM susitraukimą, kol srovė bus apribota iki nurodytų lygių.

„Buck Power Converter“

Konstrukcijoje parodyta galios pakopa yra standartinė galios keitiklio pakopa, naudojant hibridinius „Darlington“ poros tranzistorius NTE153 / NTE331.

Šis hibridinis Darlingtono etapas reaguoja į PWM valdomą dažnį iš IC 8/11 kaiščio ir valdo „buck“ keitiklio pakopą, susidedančią iš didelės srovės induktoriaus ir didelio greičio perjungimo diodo NTE6013.

Aukščiau pateiktame etape gaunama tiksli 5v išvestis, užtikrinanti mažiausią išsklaidymą ir prefekto nulinio kritimo išėjimą.

Ritė arba induktorius gali būti suvyniotas per bet kurią ferito šerdį, naudojant tris lygiagrečias super emaliuotos varinės vielos sruogas, kurių kiekvienos skersmuo yra 1 mm, o siūlomo dizaino induktyvumo vertė gali būti beveik 140 uH.

Taigi ši 5 V saulės baterijų įkroviklio grandinė gali būti laikoma idealia ir ypač efektyvia saulės įkroviklio grandine visų tipų saulės baterijų įkrovimo programoms.